Hay seis sistemas de coordenadas comunes para robots industriales: coordenadas base, DH, articulaciones, mundo, trabajo de trabajo, herramientas
Los robots industriales se pueden utilizar en varias aplicaciones en operaciones automatizadas, como soldadura, pulverización, pulido,Carga y descarga, y clasificación. As long as a suitable solution is available, various applications can come to fruition. These all rely on the flexible use of coordinate systems by robots. The importance of industrial robot coordinate systems lies in providing precise position and attitude control for robots, simplifying programming and debugging, adapting to complex application scenarios, ensuring consistency and accuracy, and many Otros aspectos .
El sistema de coordenadas es como una brújula para las operaciones de robots, que se utiliza para confirmar la posición y la postura del robot o para establecer puntos de referencia en otras piezas de trabajo . Existen varios tipos de sistemas de coordenadas utilizados en robótica, incluido el sistema base de coordenadas, el sistema de coordenadas DH, el sistema de coordenadas articular, el sistema de coordenadas mundial, el sistema de coordenadas de trabajo y el sistema de coordenadas de la herramienta y la herramienta {1 1 {1 1 {1}
1. sistema de coordenadas base
El sistema de coordenadas de base es el sistema de coordenadas de referencia para la base de montaje del robot, generalmente con el punto de intersección de la superficie de montaje del robot y el primer eje de rotación como el origen . Es la base de otros sistemas de coordenados utilizados para describir la posición general y la postura del robot . El sistema de coordenadas base es un sistema de coordenado fijo que no cambia con la posición general del robot del robot. postura . El origen del sistema de coordenadas base generalmente se encuentra en la intersección de la superficie de montaje del robot y el primer eje de rotación, con el eje x avanzando, el eje y se mueve a la izquierda y el eje z avanzando hacia arriba, siguiendo la regla de la mano derecha .
The main function of the base coordinate system is to provide a stable reference point for the robot, enabling accurate motion control. Even in the case of joint rotation and torsion angle changes, the base coordinate system can ensure the accuracy and consistency of robot motion In complex industrial applications, it is necessary to establish multiple different coordinate systems to meet different production needs. The base coordinate system serves as the benchmark for Estos sistemas de coordenadas, permitiendo que los robots cambien de manera flexible entre diferentes sistemas de coordenadas, mejorando así la eficiencia de producción y la precisión del mecanizado .
2. DH Sistema de coordenadas
El nombre completo esSistema de coordenadas de Denavit Hartenberg, que es un modelo matemático utilizado para describir las relaciones geométricas entre los enlaces de robots . Se usa ampliamente en campos como el modelado cinemático robot, la planificación de la trayectoria y el control de movimiento .
El sistema de coordenadas de DH describe la relación espacial entre los enlaces adyacentes de un robot a través de cuatro parámetros: longitud de enlace aa, ángulo alfa alfa alpha de enlace, ángulo de rotación theta y ángulo beta de ángulo beta . Estos parámetros definen la relación de transformación de un sistema coordinado a otro, que generalmente incluyen rotación de rotación y traducción . Biela de conexión y logra la transformación de coordenadas en dos bielas de conexión a través de la transformación de coordenadas homogéneas . En un sistema de series de múltiples enlaces, múltiples usos de la transformación de coordenadas homogéneas pueden establecer la relación entre los sistemas de coordenadas de cabeza y extremo, y cada eje siempre gira alrededor del Z -xis del sistema coordinado del eje cuando se mueve .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
El método de parámetros DH establece un sistema de coordenadas en cada biela y utiliza una matriz de transformación homogénea (matriz 4x4) para describir la relación de transformación entre los sistemas de coordenadas adyacentes . En un sistema múltiple de enlace, al aplicar estas matrices de transformación varias veces, la relación entre el sistema coordinado de la cabeza y el final se puede establecer para describir el modelo cinemático de la cinematía de la cinematía de la cinematía de la cinematía de la cinematía de la cinematía de la cinematización de la {5}.
El método de parámetro DH es:
Etiquetar cada biela (establecer un sistema de coordenadas) .
Describa la relación entre los enlaces adyacentes usando cuatro parámetros .
Calcule la posición final y la dirección desde la primera biela a la última biela de conexión .
3. Sistema de coordenadas conjuntas
El sistema de coordenadas de la junta es un sistema de coordenadas de referencia basado en los ejes de cada articulación de un robot, utilizado para describir el estado de movimiento de cada unión del robot . cada unión tiene un sistema coordinado correspondiente utilizado para registrar la rotación y la dirección de la articulación .} El origen del sistema coordinado de la articulación generalmente se establece en el punto central de la articulación, reflejando el ángulo absoluto de cada origen de la articulación de cada origen del origen del origen de la articulación. posición .
Al controlar los ángulos en el sistema de coordenadas conjuntas, se puede lograr un movimiento independiente de cada eje del robot ., por ejemplo, podemos controlar un eje del robot para moverse del punto A al punto B, y dos ejes para moverse del punto C al punto D . se pueden registrar de forma independiente, y las combinaciones de acción complejas pueden completarse {.}
Solo para agregar, el origen del sistema de coordenadas conjuntas está relacionado con el valor del codificador del motor . El sistema registrará el valor del codificador de un estado como origen, y en este estado, los valores de coordenadas conjuntas son todos 0. El robot usa un valor absoluto del motor, que se dirige al motor, que alimenta una batería cuando la potencia está fuera {. después de la reposo, el sistema se dirige el sistema, el sistema, el sistema, lo que se alimenta con la batería cuando la potencia está fuera .} después, el sistema se dirigirá el sistema, el sistema, el sistema, lo que se alimenta con la batería, cuando la potencia está fuera .}}}}}}}. Valor del codificador del motor desde la memoria para garantizar que el origen no se pierda .
4. Sistema de coordenadas mundiales
La dirección del sistema de coordenadas mundiales es consistente con la dirección del sistema de coordenadas base de robot, lo que significa que las instrucciones del eje x, y y z del sistema de coordenadas mundiales y el sistema de coordenadas base de robots son los mismos . los datos del sistema coordinado XYZ se obtienen al agregar los parámetros de enlace de cada axis, que se usa para representar el punto en el espacio que el espacio se encuentra en el espacio se encuentra en el espacio y se determina que se ubica en el espacio y se determina en el espacio y se determina que se encuentra en el espacio y se determinan el espacio y se determina el espacio y se determina el espacio y se determina el espacio y se determina el espacio y se determina el espacio y se determina en el espacio. espacio .
Eje X: X1EEC + L34B + L56Y
Axis: y1eec z-eje: z+l 23+ l34a uvw . Los tres elementos de datos están representados por ángulos de Euler, y la dirección de rotación es rx ry, rz .
Rx: el ángulo de rotación alrededor del eje x .
Ry: el ángulo de rotación alrededor del eje y .
RZ: el ángulo de rotación alrededor del eje z .
5. Sistema de coordenadas de Workbench
Un sistema de coordenadas mundial establecida manualmente para una determinada plataforma de trabajo . cuando el plano de trabajo del robot no es paralelo al sistema de coordenadas base, para facilitar la depuración, el sistema de coordenadas de la banca de trabajo se establece con los dos bordes del banco de trabajo como los ejes de referencia .
¿Por qué necesitamos un sistema de coordenadas de Workbench?
① Depuración conveniente: cuando el plano de trabajo del robot no es paralelo al sistema de coordenadas base, directamente utilizando el sistema de coordenadas base complicará el proceso de depuración .
② Operación simplificada: el sistema de coordenadas del banco de trabajo mueve el punto de referencia del robot desde el sistema de coordenadas base al origen del sistema de coordenadas de banco de trabajo, lo que hace que la operación sea más intuitiva .
Después del establecimiento, el punto de referencia del robot se traslada del sistema de coordenadas base al origen del sistema de coordenadas del banco de trabajo, y la dirección del sistema de coordenadas es consistente con la coordenada base . Método de configuración: seleccione una esquina de la Banco de trabajo, registro PO, PX y PY Puntos en la secuencia de la secuencia de las modificaciones {} Coordinar, asegurando que la dirección del eje z sea consistente . Después del robot se mueve a PO, cambia al sistema de coordenadas de Workbench con valores XYZ de 0.
PO: El origen del sistema de coordenadas de Workbench .
PX: punto en la dirección del eje x .
Py: punto en la dirección del eje y .
Confirme la modificación: haga clic en Aceptar para modificar y establecer el sistema de coordenadas de Workbench .
Sistema de coordenadas de herramienta 6.
El sistema de coordenadas de la herramienta de los robots industriales es un sistema de coordenadas que describe la posición y la orientación de los efectores finales del robot, como tazas de succión, pinzas, pistolas de soldadura, etc. . Su función central es definir la posición y la dirección del punto central de la herramienta (TCP), que se utiliza como el origen para describir la postura de la herramienta a través de la dirección y el ángulo de la X, la y, y y la Z. y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y a Z y y y a Z y y y a Z y y a Z y a Z y a Z ya, y a Z, y a Z, y a Z, y a Z, y a Z, y a Z, y a Z, y a Z, y se utilice y se utilice. ejes . adecuados para escenarios que requieren un ajuste frecuente de la postura de la herramienta .
TCP generalmente se encuentra en el centro de brida de punta o extremo de la herramienta, y los dos se pueden cambiar a través de la calibración .
Normalmente, la referencia de transformación de actitud del TCP final está en el punto central de la brida del robot, con el eje U girando alrededor del eje x, el eje V girando alrededor del eje Y y el eje W girando alrededor del eje z .
Cuando el dispositivo se instala al final, el punto de referencia de la herramienta debe transformarse desde el sistema de coordenadas de brida al efector final . En general, el método {{1 1}}} se usa para el cálculo de calibración . cuando cambia al sistema de la herramienta calibrada, el punto de referencia de referencia no es más que el cálculo de la costura de la petición no sea más larga, el sistema de flanado, el sistema de flanado, pero el sistema de referencia calibrado, sino que no es más largo. posición .
6- Método de calibración de puntos
Paso: seleccione un punto de referencia fijo . Registro 6 conjuntos de datos contactando el punto de referencia en diferentes posiciones a través del final del dispositivo . Calcule la posición y la dirección del punto de referencia al final del accesorio relativo al sistema de coordenadas de la brida basado en los datos registrados .
Resultado: después de la calibración, el punto de referencia del sistema de coordenadas de la herramienta ya no es el sistema de coordenadas de brida, sino la posición del final del accesorio .
La aplicación de sistemas de coordenadas para robots es crucial para determinar su postura y posición . Estos sistemas de coordenadas juegan un papel importante en diferentes escenarios de aplicación, lo que ayuda a lograr un control de movimiento preciso y la ejecución de tareas . ¿Qué sistema de coordenadas utiliza más comúnmente?